关于城域IP-RAN传送网技术应用的策略研究

沈剑 张志

摘要：作为基础的通信网络，核心网、固网接入网早就开始了IP化的改造，近几年来，IP的成本效益和简单通用性也推动着全球运营商的基站回传网的IP化建设。本文主要探讨IP-RAN技术的应用意义，重点介绍了涉及的关键技术，并分析了IP-RAN网络可运营、可管理的特性。

关键词：IP-RAN 传送网技术应用 策略

中图分类号：C37 文献标识码：A文章编号：

一、IP-RAN技术的应用意义

运营商正面临着高价值业务的宽带化、IP化、多样化，和多张异构网络并存的矛盾和挑战。业务的多样化体现在，城域传送网将逐步形成包括2G/3G/LTE移动业务、WLAN接入、集团客户专线、IPTV、软交换等多种业务共存、协调发展的业务格局。由于IP技术简单，且部署成本低，业务终端也走向IP化，如3GNodeB/RNC数据业务报文的IP化和接口的以太化，家庭或企业的语音、视频业务的IP化等。业务的宽带化体现在基站带宽从几十Kb/S到上百兆的飞速提升、政企专线业务带宽的增长、每用户IPTV业务2M到4M的带宽需求等。

虽然现网的MSTP设备应用GFP、VC级联等EthernetoverSDH技术和LCAS等宽带静态配置管理技术，可以实现数据业务的透明传输以及一些简单的业务汇聚功能。然而由于其不支持统计复用，导致承载大量IP业务时效率低、成本高。MSTP设备的接口带宽和交叉容量已经成为制约网络发展的瓶颈。而以IP为内核的IP-RAN设备都天然支持IP业务和以太网接口，承载效率高、成本效益显著，并能通过PWE3仿真技术兼容TDM/ATM等业务。

除了上述特征以外，业务流量逐渐由汇聚型向分布式、二层承载向三层承载并存的趋势发展。业务的动态化、业务网池组化，使得未来的业务之间的通信关系不再是点对点的逻辑连接，而向点对多点、多点对多点的方向发展。例如LTE的eNodeB和aGW之间的S1业务和相邻eNodeB之间的X2业务均要求点到多点的连接，IP化的3G基站需要点对多点技术进行基站和RNC归属关系的灵活调整。而政企L3VPN专网业务、IPTV业务更需要基于IP路由信息做三层寻址转发。

从网络建设角度考虑，三层功能的引入，使得多业务承载成为可能；从网络运维角度考虑，三层功能的引入可降低配置复杂度，快速调整业务路由。而现有的MSTP网和新建的PTN网都是二层的网络，业务路由都是静态配置，无法随着网络的突发变化做到自动更新和动态调整。以IP/MPLS技术为核心的IPRAN具有强三层功能，能够支持路由的动态建立和全网自动更新收敛，通过路由和VPN技术天然支持节点之间的各种逻辑连接。

二、可运营、可管理的IP-RAN网络

承载高价值业务的城域传送网无论采取哪种技术，都必须是一张可运营、可管理的网络。

因此，人们也会怀疑“IP-RAN”作为一张数据网络，存在业务路由不透明，网管配置复杂等弊端，维护的理念也和传输网络截然不同。也有人会怀疑，原老传输维护人员如何快速上手接管IP-RAN网络？

实际上，近几年来IP-RAN设备厂商也充分意识到了这一问题，针对中国运营商在网管方面做了较大的改进，尽力把数据网管做的和传输网管十分接近。IP-RAN通过屏蔽技术差异可实现类SDH的运维。从业务配置上，网管提供人性化的图形界面、模块化的路由配置、统一的批处理业务模版，支持端到端的动态Tunnel批量创建，端到端的PWE3的创建。运维人员只需要通过短期的集中技能培训，便能根据操作手册的说明，完成各个模块的参数配置，从而快速便捷地配置和开放业务。从网络维护上，网管可提供强大的故障与性能监控能力，为用户提供快速精确地故障定位与决策手段，有效提高运维效率。

通常大型的路由器网络最多也只有几百个节点，而城域分组传送网从核心到接入通常有成百上千个节点，用IP-RAN设备进行大规模组网所带来的路由收敛性、管理复杂、工程开通和维护难度大也成为一直运营商困恼的问题。

经过IP-RAN试点工程的磨炼，上述问题得到较有效的解决。在工程开通初期，IP-RAN设备支持“即插即用”，支持一次进站式配置管理、远程在线升级及管理等功能，大大减少运维、调测的工作量，便于大规模的业务部署与运维管理。在网络管理方面，采用分权分域的管理模式。在网络规划方面，通过IGP分进程、分域的配置，实现接入子网间、接入子网与汇聚层以上网络的路由隔离，并降低接入环节点上的路由压力，屏蔽网络故障。通过部署分段PW、分层VPN等技术来降低核心节点的压力，提升网络的可拓展性。通过部署路由协议快收敛、BFD联动路由协议等技术加快网络的收敛速度。在组网方面，IP/MPLS设备本身的互通性就强，并且通过支持MPLS-TP双栈，还能支持“接入PTN+汇聚核心IPRAN”这样的组网方式，适用于接入层分布式流量较少、三层功能无需求的本地网。

烽火通信推出CiTRANSR800全系列IP-RAN产品及配套解决方案，立足于未来网络的LTE演进，提供全业务承载方案和保护设计、完善的IP和路由规划，支持层次化QoS、精确的同步和便捷的图形化网管，配合全国各地300个客服驻点时刻提供快捷的响应服务，为网络稳定运行保驾护航。

三、IP-RAN加速传送网分组化进程

在分组化的大趋势下，国内运营商的分组化技术选择却不尽相同。对此，专家表示，中国移动是国内分组规模建设最早的运营商，采用的技术是PTN，这是因为中国移动的运营重点在于移动业务的通信，RAN的IP化是UMTS演进的关键部分，PTN相比于IP-RAN具有定向的端到端的特性，适合于处理基站无线业务的回传，但随着TD向LTE的演进，为满足LTE网络要求的扩展性和灵活性，移动也提出PTN核心演进L3功能的要求。而中国联通和中国电信除了移动业务外，还有大量的大客户和固网数据业务，也就是全业务承载，因此采用扩展性和灵活性更强的IP-RAN，能够实现多业务一网混传。当然，移动和固网的全业务发展是国内运营商共同的发展战略，只是网络演进的路线不同，网络演进的最终目标将是基于分组的、集动态承载和运营维护于一身的综合网络。

对于中国联通和中国电信，分组化的承载网建设需求越发急迫，目前IP-RAN技术和解决方案已十分成熟，国外已实现规模商用，但在我国尚属建设初期阶段，应该关注哪些方面呢？对此何建明提出四个方面的关注点。

一是IP-RAN承载必须关注组大网能力。在中国，一个普通城域内的IP-RAN网络需要承载的基站数量是欧美城市的数倍。同时由于宽带的发展，未来LTE基站需要更加密集的覆盖来实现容量的提升，数千甚至上万基站规模的大型承载网络必须关注组大网方面的能力，这种能力包含了技术的可用性、设备接口的多样性、故障定位的准确性、配置管理的简单性、对维护体制的继承性等。

二是IP-RAN承载需要在灵活性和易维护之间找到平衡点。通常，网络灵活性和简单易维护之间是互斥的，网络越灵活，管理运维就越复杂，因此在传送网络向IP转型过程中，需要找到平衡点。在IP-RAN技术选择初期，烽火通信推出的IP-RAN解决方案就力求做到这一点，为运营商网络运维排忧解难，如今烽火提倡的建网思路也得到了运营商的认可。

三是IP-RAN承载网需将同步做好。同步是基站业务承载网络的核心技术之一，从传统2G到未来LTE均存在这个需求，也是移动网络降低掉线率、减少空口干扰的基本需求。IP-RAN的同步不仅仅满足于传统SDH的频率同步，还对时间同步提出了更高要求。时间同步的网络对于同步的精度更高，更准确。同时，时间同步也是CDMA和TD-SCDMA、TDD-LTE的基本需求。

四是建设过程中要做好规划，控制成本，减少浪费。因为未来接入节点的数量定是相当庞大，建设成本对任何一家运营商来说都要精打细算，各个技术方案之间微小的成本差异都会被数量庞大的接入节点所放大，因此网络建设规划就显得尤为重要。

四、烽火通信力推IP-RAN走向规模应用

目前，IP-RAN产业链早已成熟，国外已经开始规模商用，国内在IP-RAN方面虽然起步较晚，但经过大量的测试和试点证明，IP-RAN在国内也是可成熟商用的。据何建明介绍，烽火通信除在国外有大量规模商用外，在国内IP-RAN大潮中也勇当排头兵，积极参加电信、联通的测试和试点工作，先后完美通过大大小小几十次测试项目，在国内的十几个试点如今也处在正常稳定的运行中。烽火的成功实践证明了其不仅在传统光传输领域独占鳌头，在IP-RAN领域中也是出类拔萃的。

目前，烽火通信已推出CiTRANSR800全系列IP-RAN产品，适用于联通和电信本地网综合业务承载。立足于未来网络的LTE演进，提供全业务承载方案和保护设计，完善做好网络、IP和路由规划，支持层次化QoS、精确的同步和便捷的图形化网管，配合全国各本地网300个客服驻点时刻提供快捷的响应服务，为网络稳定运行保驾护航。

五、总结

虽然IP-RAN现在还面临着网管的持续完善化、综合投资、产业链尚未完全成熟等方面的因素，但将随着中国联通、中国电信的试点加大，建网经验也会逐渐丰富起来，技术方案将会越来越优化，业务的驱动带来的大规模部署也将平衡厂家之间的技术差异和成本差异，性价比优势也会更加显著。对于综合运营商来说，IP-RAN必然是以移动回传技术为主的综合业务城域传送网的最终走向。